The invention relates to the control field of diesel engine post-processing system, in particular to a control method and system for DPF passive regeneration process. The control methods for DPF passive regeneration process include: calculating the real-time soot mass flow rate of engine emissions into DPF; calculating the soot mass flow rate consumed by the real-time passive regeneration reaction in DPF; calculating the soot passive regeneration rate based on the soot mass flow rate and the soot mass flow consumed into DPF; and calculating the soot passive regeneration rate based on the soot mass flow rate into DPF. The soot mass flow rate and passive soot regeneration rate are calculated by integrating the soot cumulative value in DPF and the soot growth rate in statistical time. According to the soot cumulative value and the soot growth rate in statistical time, it is judged whether to increase the temperature demand or require the engine to switch working mode. The control system for DPF passive regeneration process includes signal input module, original exhaust calculation module, DOC chemical reaction module, DPF calculation module and coordination control module.
【技术实现步骤摘要】
用于DPF被动再生过程的控制方法和系统
本专利技术涉及柴油机后处理系统控制领域，尤其是一种用于DPF被动再生过程的控制方法和系统。
技术介绍
DPF（柴油颗粒捕集器）后处理技术是柴油机降低尾气中碳烟的主要技术手段，其基本原理是通过DPF的壁流式物理结构捕捉流经DPF的排气中的碳烟，从而起到净化柴油机尾气的作用。DPF的捕集效率很高，一般能够达到95%以上。随着DPF捕集碳颗粒越来越多，需要不定期的将DPF内的碳载量清除。一般来说，DPF系统需要配合DOC（柴油氧化催化器）一起使用。DOC的作用：一是将排气中气态污染物（如HC、CO）氧化为无害的气体；二是将排气中的NO氧化为NO2，有助于DPF的被动再生反应发生；三是氧化喷入排气管中的柴油（主要成分为HC），氧化放热提高排气温度。目前，柴油机使用的后处理系统中，把DOC放置在DPF之前，可以把一部分颗粒物中可溶性有机物成分氧化掉，这样进入DPF内部的基本上是干碳烟。在DPF内部时刻存在着碳累积和消耗的过程。DPF消耗的过程即再生过程，在柴油机正常排气温度下（约200℃~450℃），主要发生被动再生反应，在被动再生反...
【技术保护点】
1.一种用于DPF被动再生过程的控制方法，其特征在于，所述用于DPF被动再生过程的控制方法包括：计算发动机排放进入DPF内部的实时碳烟质量流量；计算DPF内部实时发生的被动再生反应所消耗掉的碳烟质量流量；根据所述进入DPF内部的碳烟质量流量和消耗掉的碳烟质量流量计算出碳烟被动再生速率；根据所述进入DPF内部的碳烟质量流量和碳烟被动再生速率通过积分计算出DPF内部的碳烟累积值和统计时间内的碳烟增长率；根据所述碳烟累积值和统计时间内的碳烟增长率进行判断，是否要触发提温需求或要求发动机切换工作模式。
【技术特征摘要】
1.一种用于DPF被动再生过程的控制方法，其特征在于，所述用于DPF被动再生过程的控制方法包括：计算发动机排放进入DPF内部的实时碳烟质量流量；计算DPF内部实时发生的被动再生反应所消耗掉的碳烟质量流量；根据所述进入DPF内部的碳烟质量流量和消耗掉的碳烟质量流量计算出碳烟被动再生速率；根据所述进入DPF内部的碳烟质量流量和碳烟被动再生速率通过积分计算出DPF内部的碳烟累积值和统计时间内的碳烟增长率；根据所述碳烟累积值和统计时间内的碳烟增长率进行判断，是否要触发提温需求或要求发动机切换工作模式。2.如权利要求1所述的用于DPF被动再生过程的控制方法，其特征在于，所述：计算发动机排放进入DPF内部的实时碳烟质量流量步骤包括：根据发动机转速和发动机喷油量查询原机稳态下碳烟质量流量MAP图，得到对应稳态的碳烟质量流量；根据原机稳态空燃比λ和实时空燃比λ的变化值查询空燃比MAP图，得到空燃比λ变化率对碳烟的修正量；将所述空燃比λ变化率对碳烟的修正量和所查询到的稳态的碳烟质量流量相乘计算得到所述排放进入DPF内部实时碳烟质量流量。3.如权利要求1所述的用于DPF被动再生过程的控制方法，其特征在于，在所述：计算DPF内部实时发生的被动再生反应所消耗掉的碳烟质量流量步骤之前还进行：计算发动机排放进入DOC内部的实时NO质量流量和实时NO2质量流量；计算DOC出口处的实时NO质量流量和实时NO2质量流量。4.如权利要求3所述的用于DPF被动再生过程的控制方法，其特征在于，在所述：计算发动机排放进入DOC内部的实时NO质量流量和实时NO2质量流量具体包括：根据发动机转速和发动机喷油量查询原机稳态下NO质量流量MAP图，得到对应的NO稳态质量流量；根据原机稳态空燃比λ和实时空燃比λ的变化值查询空燃比MAP图，得到空燃比λ变化率对碳烟的修正量；将所述空燃比λ变化率对碳烟的修正量和所查询到的NO稳态质量流量相加计算得到所述排放进入DOC内部的实时NO质量流量；根据发动机转速和发动机喷油量查询原机稳态下NO2质量流量MAP图，得到对应的NO2稳态质量流量；根据原机稳态空燃比λ和实时空燃比λ的变化值查询空燃比MAP图，得到空燃比λ变化率对碳烟的修正量；将所述空燃比λ变化率对碳烟的修正量和所查询到的NO2稳态质量流量相加计算得到所述排放进入DOC内部的实时NO2质量流量。5.如权利要求3所述的用于DPF被动再生过程的控制方法，其特征在于，在所述：计算DOC出口处的实时NO质量流量和实时NO2质量流量步骤具体包括：将DOC载体从入口到出口平均分为若干份用于进行迭代计算；计算每份DOC载体的温度；计算各份DOC载体在发生NO氧化反应后其各自出口处的NO质量流量和NO2质量流量；计算各份DOC载体在发生NO氧化反应和NO2逆反应后其各自出口处的NO质量流量和NO2质量流量；将在发生NO氧化反应和NO2逆反应后各份DOC载体出口处的NO质量流量和NO2质量流量进行迭代计算，最终输出DOC出口处的NO质量流量和NO2质量流量。6.如权利要求1所述的用于DPF被动再生过程的控制方法，其特征在于，在所述：计算DPF内部实时发生的被动再生反应所消耗掉的碳烟质量流量步骤具体包括：根据DPF入口温度和排气质量流量计算DPF内部的平均温度；计算出DPF内部的NO2质量流量。7.如权利要求6所述的用于DPF被动再生过程的控制方法，其特征在于，在所述：根据DPF入口温度和排气质量流量计算DPF内部的平均温度步骤具体包括：根据温度-排气质量流量-NO氧化速率的MAP图和温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗垒，王家明，刘洋，陶建忠，
申请(专利权)人：无锡威孚力达催化净化器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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